【Java数据结构】初识集合框架——List的使用（附加自动发牌案例）
泛型
什么是泛型
泛型的分类
泛型的定义简单演示
泛型背后作用时期和背后的简单原理
泛型类的使用
泛型总结
包装类
基本数据类型和包装类直接的对应关系
包装类的使用，装箱(boxing)和拆箱(unboxing)
List的使用
List常用方法
使用示例
自动发牌案例
泛型
什么是泛型
泛型：
即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。泛型是在C#2.0引入的。泛型(Genericity)的字面意思是指具有在多种数据类型上皆可操作的含意，与模板有些相似。
优点：
泛型类和泛型方法同时具备可重用性、类型安全和效率，这是非泛型类和非泛型方法无法具备的。泛型通常用与集合以及作用于集合的方法一起使用。
泛型的分类
泛型类
泛型方法
泛型的定义简单演示
1. 尖括号 <> 是泛型的标志
2. E 是类型变量(Type Variable)，变量名一般要大写
3. E 在定义时是形参，代表的意思是 MyArrayList 最终传入的类型，但现在还不知道
public class MyArrayList<E> { private E[] array; private int size; ... }
泛型背后作用时期和背后的简单原理
泛型是作用在编译期间的一种机制，即运行期间没有泛型的概念。
泛型代码在运行期间，就是我们上面提到的，利用 Object 达到的效果（这里不是很准确,后期会专门写一篇博客讲泛型）。
< T > 代表当前类是一个泛型类。
new T[10]; 不能new泛型类型的数组 T[] t = new T[];
泛型的意义：
①在存储元素的时候，可以自动进行类型检查
②在获取元素的时候，可以进行自动类型的转换
泛型类型的参数：不能是简单类型
泛型类型的参数，是不参与类型的组成的
面试问题：
泛型到底是怎么编译的？
1、泛型只在编译的时候，起作用。在运行的时候，是没有泛型的概念的！！！
2、擦除机制 -> Object -> 不严谨-> 我们可以给定一个擦除边界
泛型类的使用
// 定义了一个元素是 Book类 引用的 MyArrayList MyArrayList<Book> books = new MyArrayList<Book>(); books.add(new Book()); // 会产生编译错误，Person 类型无法转换为 Book 类型 books.add(new Person()); // 不需要做类型转换 Book book = book.get(0); // 会产生编译错误，Book 类型无法转换为 Person 类型 Person person = book.get(0);
通过以上代码，我们可以看到泛型类的一个使用方式：
只需要在所有类型后边跟尖括号，并且尖括号内是人为限定所需要传入的类型，即 E 可以看作的最后的类型。
注意：
Book 只能想象成 E 的类型，但实际上 E 的类型还是 Object。
Java中的泛型仅仅是一个编译时的概念，在运行时，所有的泛型信息都被消除了，这被称为泛型擦除。
泛型总结
泛型是为了解决某些容器、算法等代码的通用性而引入，并且 能在编译期间做类型检查，如果用使用Object类，当传入了非法参数时，编译器是不会报错的。
泛型利用的是 Object 是所有类的祖先类，并且父类的引用可以指向子类对象的特定而工作。
泛型是一种编译期间的机制，即 MyArrayList<Person> 和 MyArrayList<Book> 在运行期间是一个类型。
泛型是 java 中的一种合法语法，标志就是尖括号 < >
包装类
Object 引用可以指向任意类型的对象，但有例外出现了，8 种基本数据类型不是对象，那岂不是刚才的泛型机制要失效了？
实际上也确实如此，为了解决这个问题，java 引入了一类特殊的类，即这 8 种基本数据类型的包装类，在使用过程中，会将类似 int 这样的值包装到一个对象中去
基本数据类型和包装类直接的对应关系
| 基本数据类型 | 包装类 |
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
| char | Character |
| boolean | Boolean |
基本就是类型的首字母大写，除了 Integer 和 Character。
包装类的使用，装箱(boxing)和拆箱(unboxing)
有手动装箱 也有 自动装箱，拆箱 也一样
可以看到在使用过程中，装箱和拆箱带来不少的代码量，所以为了减少开发者的负担，java 提供了自动机制。
注意：自动装箱和自动拆箱是工作在编译期间的一种机制
List的使用
List常用方法
使用示例
import java.util.List; import java.util.ArrayList; import java.util.LinkedList; public class ListDemo { public static void main(String[] args) { List<String> courses = new ArrayList<>(); courses.add("Kobe"); courses.add("Jordan"); courses.add("Westbrook"); courses.add("Durant"); // 和数组一样，允许添加重复元素 courses.add("Kobe"); // 按照添加顺序打印 System.out.println(courses); // 类似数组下标的方式访问 System.out.println(courses.get(0)); //给目标位置设置新元素 courses.set(0, "Jordan"); System.out.println(courses); // 截取部分 [1, 3) 注意这里是左开右闭区区间 List<String> subCourses = courses.subList(1, 3); System.out.println(subCourses); // 重新构造 List<String> courses2 = new ArrayList<>(courses); System.out.println(courses2); List<String> courses3 = new LinkedList<>(courses); System.out.println(courses3); // 引用的转换 ArrayList<String> courses4 = (ArrayList<String>)courses2; System.out.println(courses4); //LinkedList<String> c = (LinkedList<String>)course2; 错误的类型 LinkedList<String> courses5 = (LinkedList<String>)courses3; System.out.println(courses5); //ArrayList<String> c = (ArrayList<String>)course3; 错误的类型 } }
运行结果如下：
自动发牌案例
分为三个java文件
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class TestDemo { public static void main(String[] args) { List<Card> deck = CardDemo.buyDeck(); System.out.println("买来的新牌"); System.out.println(deck); System.out.println("==========================="); CardDemo.shuffle(deck); System.out.println("洗过后的牌"); System.out.println(deck); System.out.println("==========================="); //三个人，每个人轮流抓牌，一个人五张牌 List<List<Card>> hands = new ArrayList<>();//二维数组的思维 hands.add(new ArrayList<>());//加一个人 hands.add(new ArrayList<>());//再加一个人 hands.add(new ArrayList<>());//再加一个人，共三个人 for (int i = 0; i < 5 ; i++){ for (int j = 0; j < 3; j++){ hands.get(j).add(deck.remove(0)); //这里的remove返回顺序表里被移除的元素，刚好牌堆里少一张牌 } } System.out.println("剩余的牌"); System.out.println(deck); System.out.println("A手中的牌"); System.out.println(hands.get(0)); System.out.println("B手中的牌"); System.out.println(hands.get(1)); System.out.println("C手中的牌"); System.out.println(hands.get(2)); } }
public class Card { private int rank;//牌值 private String suit;//花色 public Card(int rank, String suit) { this.rank = rank; this.suit = suit; } @Override public String toString() { return String.format("[%s %d]", suit, rank); } }
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Random; public class CardDemo { private static final String[] suits = {"♥", "♠", "♦", "♣"}; //买一副牌 public static List<Card> buyDeck() { List<Card> deck = new ArrayList<>(52); for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 1; j <= 13; j++) { String suit = suits[i]; int rank = j; deck.add(new Card(rank, suit));//顺序表默认是尾插 } } return deck; } public static void swap(List<Card> deck, int i, int j) { Card temp = deck.get(i); deck.set(i, deck.get(j)); deck.set(j, temp); } public static void shuffle(List<Card> deck){ Random rand = new Random(20211122); for (int i = deck.size() - 1; i > 0; i--){ int r = rand.nextInt(i);//生成0~i的随机正整数 swap(deck, i ,r); } }
